專利名稱：分多階實(shí)現(xiàn)16信道的可重構(gòu)光插分復(fù)用器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可重構(gòu)光插分復(fù)用器(ROADM)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及 一種采用多階濾波方式實(shí)現(xiàn)基于硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)形諧振器的可實(shí) 現(xiàn)16路波長(zhǎng)上下載的ROADM結(jié)構(gòu)，使用該器件結(jié)構(gòu)能夠保證 ROADM的完全可重構(gòu)性能，同時(shí)使得整個(gè)器件的溫度穩(wěn)定性更好， 響應(yīng)速率更快。
背景技術(shù)：
光插分復(fù)用器(OADM)是光纖通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，它的基本 功能是從光信道中下載通往本地的信號(hào)，同時(shí)上載本地用戶發(fā)往其他 節(jié)點(diǎn)用戶的信號(hào)進(jìn)入光纖信道，而不影響其他波長(zhǎng)信道的傳輸，并且 保持光域的透明性，可以處理任何格式和速率的信號(hào)。
如果選擇某個(gè)或某些固定的波長(zhǎng)信道進(jìn)行分插復(fù)用，則稱為非重 構(gòu)OADM，也稱為固定OADM (Fixed OADM);如果可以選擇性地分 插復(fù)用某些需要的波長(zhǎng)信道，則稱為可重構(gòu)OADM，即ROADM (Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer )。
圖1為常見(jiàn)的ROADM的工作原理示意圖。作為光傳送網(wǎng)的核心 設(shè)備，ROADM的使用，相對(duì)于非重構(gòu)OADM，給網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了 更多業(yè)務(wù)開展的便利和運(yùn)營(yíng)成本的降低。
首先，ROADM的使用支持波長(zhǎng)級(jí)業(yè)務(wù)開展的需要。面對(duì)大客戶 提供波長(zhǎng)級(jí)業(yè)務(wù)(如支持SAN，艮卩Storage Area Network存儲(chǔ)局域網(wǎng)) 等，使用ROADM節(jié)點(diǎn)設(shè)備，只需通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)端配置即可， 極大地方便了這種新類型業(yè)務(wù)的開展，提高了對(duì)客戶新需求的反應(yīng)速 度。
其次，ROADM的使用便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。對(duì)于 突發(fā)和難以預(yù)測(cè)的業(yè)務(wù)，ROADM通過(guò)提供節(jié)點(diǎn)的重構(gòu)能力，使得
4DWDM網(wǎng)絡(luò)也可以方便地重構(gòu)，因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求就可以大大降
低，而且應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力也大大增強(qiáng)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的效率有很大 的提升。
另夕卜，ROADM的使用便于維護(hù)和降低維護(hù)成本。采用ROADM， 絕大多數(shù)日常維護(hù)操作(包括增開業(yè)務(wù)及進(jìn)行線路調(diào)整等)可通過(guò)網(wǎng) 管進(jìn)行，不需要人工操作，極大提高工作效率，降低維護(hù)成本。
硅基電子的發(fā)展和工藝的成熟為制作硅基波導(dǎo)提供了較好的工藝 和設(shè)備基礎(chǔ)，在硅片上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的光子、電子集成器件具有非常大 的吸引力，硅基光子學(xué)始終是集成光學(xué)中的研究熱點(diǎn)。絕緣體上硅 (Silicon-on-insulator，即SOI)具有材料制備工藝成熟、與CMOS工 藝兼容、折射率差大等優(yōu)點(diǎn)而成為硅基光子學(xué)集成與光電子集成的主 要材料。
隨著硅基波導(dǎo)研究的深入，特別是在SOI材料上制作硅基納米線 波導(dǎo)成為現(xiàn)實(shí)，使得大規(guī)模硅基單片集成光波回路和大規(guī)模光電子集 成回路成為可能。硅基納米線波導(dǎo)的芯層為硅，折射率為3.5，包層為 空氣或二氧化硅，折射率為1或1.44，由于芯層和包層的折射率差很 高，使得條形波導(dǎo)的單模條件為波導(dǎo)的特征尺寸小于500納米。
高的折射率差和小的波導(dǎo)尺寸使得彎曲波導(dǎo)的彎曲損耗降低，彎 曲半徑為5微米時(shí)的彎曲損耗仍然很小，這使得在一個(gè)芯片上通過(guò)不 同的耦合連接方式實(shí)現(xiàn)多個(gè)光學(xué)功能器件的集成成為可能；而傳統(tǒng)的 波導(dǎo)器件的彎曲波導(dǎo)的彎曲半徑普遍在毫米甚至厘米量級(jí)，極大的占 用了芯片面積， 一個(gè)芯片上通常只有一個(gè)光學(xué)器件。硅基納米線波導(dǎo) 是未來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集成光波回路的理想平臺(tái)。如此小的彎曲半徑使得 基于納米線波導(dǎo)的微環(huán)形諧振器結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)凸現(xiàn)出來(lái)。利用微環(huán)形諧 振器結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)光開關(guān)、光調(diào)制器、光學(xué)濾波器、光插分復(fù)用器等 很多光學(xué)功能器件。由于微環(huán)的半徑可以達(dá)到5微米，其器件結(jié)構(gòu)非 常緊湊，可以實(shí)現(xiàn)密度為iOVci^以上的高集成度，因此在一個(gè)芯片上 能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)集成多個(gè)功能器件，提高器件的性能，減少分立器件耦 合時(shí)的耦合損耗，同時(shí)降低器件的封裝成本。
硅基納米線波導(dǎo)的工作原理與傳統(tǒng)的波導(dǎo)原理相同，是利用全內(nèi)反射實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)對(duì)光信號(hào)的傳輸。微環(huán)形諧振器的工作原理是當(dāng)輸入信 號(hào)波長(zhǎng)與環(huán)的半徑滿足以下關(guān)系時(shí)
mX=nx27ir (1)
公式(1)中m為整數(shù)，X為波長(zhǎng)，n為微環(huán)形諧振器波導(dǎo)的折射 率，r為微環(huán)的半徑。該諧振波長(zhǎng)的信號(hào)就會(huì)由輸入的直波導(dǎo)耦合至微 環(huán)內(nèi)，在微環(huán)內(nèi)發(fā)生諧振，諧振波長(zhǎng)信號(hào)在環(huán)內(nèi)傳輸并耦合至下路直 波導(dǎo)內(nèi)下載至本地，理想情況下輸入的諧振波長(zhǎng)信號(hào)完全被耦合至微 環(huán)內(nèi)并被完全下載至本地；本地以與下載波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)在上載端口 上載本地信號(hào)，上載的本地信號(hào)經(jīng)過(guò)微環(huán)上載至輸出端，與其他不滿 足諧振條件的波長(zhǎng)信號(hào)由輸出端輸出，完成固定OADM的功能。
硅材料具有熱光效應(yīng)，即硅材料的折射率隨溫度變化而變化的效 應(yīng)。利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相淀積(MOCVD)技術(shù)在微環(huán)上生長(zhǎng)金屬電 極，加電后金屬電極發(fā)熱，熱場(chǎng)傳導(dǎo)至波導(dǎo)，使波導(dǎo)的溫度發(fā)生變化， 改變微環(huán)波導(dǎo)的折射率n，調(diào)制微環(huán)的諧振波長(zhǎng)X，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)選擇 下載/上載波長(zhǎng)，即ROADM。
圖2為基于硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)結(jié)構(gòu)的ROADM工作原理示意圖。 由公式(1)中可以看出微環(huán)形諧振器的諧振波長(zhǎng)不是連續(xù)的，相鄰諧 振波長(zhǎng)的間隔稱為自由光譜范圍(Free spctral range, FSR)，其值可以 表示為
FSR=[mx (m+l)]/(nx2兀r) (2) FSR與環(huán)的半徑成反比。受到彎曲損耗的限制，微環(huán)的半徑通常 不小于5微米，F(xiàn)SR的最大值通常在十幾個(gè)納米量級(jí)。
利用多個(gè)微環(huán)結(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)信道的ROADM器 件。利用多個(gè)微環(huán)可以同時(shí)下載/上載多個(gè)不同波長(zhǎng)的信號(hào)，并且通過(guò) 熱光效應(yīng)調(diào)諧微環(huán)的諧振波長(zhǎng)，可以實(shí)現(xiàn)任意波長(zhǎng)從任意端口下載/上 載，滿足不同端口的實(shí)際需要。圖3為由4個(gè)微環(huán)形諧振器組成的4 路單階ROADM器件工作示意圖。
硅材料的熱光效應(yīng)可以用下式表示 dn/dT=9.48xl(T5+3.47xl(r7xT-1.49xl0.10T2+… (3) 其中dn為折射率變化量，dT為溫度變化量，T為環(huán)境溫度。在常溫下，dnAHM.86xlO力K。折射率隨溫度的升高而增大。Si的大熱光 系數(shù)和Si的高熱導(dǎo)率(cjSi=1.49W/cnrK)可以保證SOI的熱光調(diào)制有 較快的響應(yīng)速度。埋層Si02的熱導(dǎo)率很小，只有Si的1/100，可以有 效的起到絕熱的作用，減少熱量散失，降低開關(guān)功耗。SOI是很好的 熱光開關(guān)材料。
光通信中常用的工作波段在1.55pm附近，信道間隔為100GHz ，
對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)間隔約為0.8nrn。折射率變化與諧振波長(zhǎng)變化的關(guān)系為
An=nxAX/ i (4)
調(diào)節(jié)諧振波長(zhǎng)至相鄰的一個(gè)信道波長(zhǎng)，即波長(zhǎng)變化0.8mn，對(duì)應(yīng)的 折射率變化大約為0.0023，對(duì)應(yīng)的溫度變化約為12K。對(duì)四信道 ROADM器件，其波長(zhǎng)的最大調(diào)諧范圍為2.4nm，其最大的溫度變化約 為36K，根據(jù)(5)與(6)式可以分別對(duì)器件的功耗和響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行 計(jì)算，P為器件功耗，T為響應(yīng)時(shí)間。對(duì)四通道的ROADM器件其最大 功耗約為12mW，響應(yīng)時(shí)間為0.1ps。
P=AT.ciSi02.Seff/dSi02 (5)
T=H-dSi02.ps「cSi / aSi02 (6)
(5)中AT為溫度變化量，as化為Si02的熱導(dǎo)率，ds化為上包層 Si02厚度，有效加熱面積Seff=wxl， w為波導(dǎo)寬度，l為整個(gè)熱極的長(zhǎng) 度，(6)中H為波導(dǎo)高度，psi與Csi分別為Si的密度和比熱容。
圖4是熱調(diào)制結(jié)構(gòu)截面示意圖，硅基波導(dǎo)外包裹著一層Si02， 一 方面是對(duì)光場(chǎng)起到限制作用，防止光場(chǎng)向襯底泄漏以及杜絕上面加熱 電極金屬對(duì)光場(chǎng)的吸收，減小損耗；另一方面，由于Si02的熱導(dǎo)率低， 可以隔絕芯層向襯底傳導(dǎo)的熱量，保證功耗較小。
在WDM系統(tǒng)中使用的波長(zhǎng)數(shù)量通常可以達(dá)到16個(gè)以上，以16 個(gè)波長(zhǎng)為例，其最大的波長(zhǎng)調(diào)諧范圍為12.8nm，對(duì)應(yīng)的溫度變化大約 為154K。微環(huán)形諧振器的FSR最大值通常為十幾個(gè)納米，12.8nm的 波長(zhǎng)范圍已經(jīng)達(dá)到了微環(huán)FSR的極限值，單個(gè)諧振波長(zhǎng)可調(diào)的微環(huán)的 工作帶寬已經(jīng)不能覆蓋整個(gè)系統(tǒng)的波長(zhǎng)范圍，將使得基于微環(huán)形諧振 器的ROADM無(wú)法正常工作。
7由于微環(huán)形諧振器本身就是溫度敏感元件，需要溫度監(jiān)測(cè)和溫度 控制單元來(lái)保證其穩(wěn)定工作，如此高的溫度變化加大了溫度控制的難 度，有可能在調(diào)諧過(guò)程中出現(xiàn)器件失效的情況；如此高的溫度變化范 圍將使得器件的響應(yīng)速率變慢，造成網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
(一) 要解決的技術(shù)問(wèn)題
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種分多階實(shí)現(xiàn)16信道的 ROADM結(jié)構(gòu)，以降低溫度控制難度，提高器件的響應(yīng)速率。
(二) 技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種分多階實(shí)現(xiàn)16信道的 ROADM結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由輸入部分、第一階濾波區(qū)、第二階濾波區(qū)、 本地下載區(qū)、本地上載區(qū)、合束器和輸出部分構(gòu)成，各組成部分之間 通過(guò)納米線波導(dǎo)連接。
優(yōu)選地，所述輸入部分用于將在光纖內(nèi)傳輸?shù)?6路復(fù)用光信號(hào)耦 合至納米線波導(dǎo)內(nèi)，并經(jīng)該納米線波導(dǎo)輸入至所述第一階濾波區(qū)。
優(yōu)選地，所述第一階濾波區(qū)由四個(gè)微環(huán)構(gòu)成，用于對(duì)16路復(fù)用光 信號(hào)進(jìn)行初級(jí)解復(fù)用和初級(jí)選擇端口，將納米線波導(dǎo)輸入的16路復(fù)用 光信號(hào)分成四組，每一個(gè)微環(huán)下載一個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)組，每一組包括4個(gè) 波長(zhǎng)信號(hào)，四個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)組分別被下載至一條納米線波導(dǎo)內(nèi)，并傳輸 至第二階濾波區(qū)。
優(yōu)選地，所述16路復(fù)用光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一階濾波區(qū)被解復(fù)用成4組 4路復(fù)用信號(hào)，并且通過(guò)調(diào)制第一濾波區(qū)的微環(huán)諧振波長(zhǎng)初級(jí)選擇從第 二階濾波區(qū)的哪個(gè)子區(qū)域被下載，具體的下載端口由第二階濾波區(qū)確 定。
優(yōu)選地，所述第二階濾波區(qū)由四個(gè)微環(huán)組組成，每組包括四個(gè)微 環(huán)，每個(gè)環(huán)負(fù)責(zé)下載一個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)，用于將復(fù)用光信號(hào)完全解復(fù)用并 最終確定信號(hào)的輸出端口，實(shí)現(xiàn)16路信號(hào)的完全解復(fù)用，并通過(guò)調(diào)制 第二階濾波區(qū)微環(huán)的諧振波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)子區(qū)域內(nèi)波長(zhǎng)信號(hào)的切換。優(yōu)選地，所述完全解復(fù)用的光信號(hào)分別經(jīng)由一根納米線波導(dǎo)輸出 至本地下載區(qū)的16個(gè)端口。
優(yōu)選地，所述本地上載區(qū)共有16個(gè)端口，每個(gè)端口上載一個(gè)波長(zhǎng) 信號(hào)，該波長(zhǎng)信號(hào)經(jīng)過(guò)微環(huán)耦合至納米線波導(dǎo)內(nèi)，并經(jīng)納米線波導(dǎo)傳 輸至合束器。
優(yōu)選地，所述合束器用于將本地上載區(qū)輸入的波長(zhǎng)信號(hào)復(fù)用至一 根納米線波導(dǎo)內(nèi)，輸出給輸出部分。
優(yōu)選地，所述合束器為一五合一的合束器，由一個(gè)五端口輸入一 端口輸出的多模干涉耦合器實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選地，所述輸出部分用于將合束器輸入的波長(zhǎng)復(fù)用信號(hào)耦合至 光纖。
(三)有益效果 從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下效果
1、 本發(fā)明提供的這種分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)，利用 微環(huán)形諧振器的自由頻譜寬度具有一定的寬度，對(duì)多路入射波長(zhǎng)進(jìn)行 分階濾波，使各下載波導(dǎo)中所傳播的波長(zhǎng)數(shù)逐級(jí)減少，最終實(shí)現(xiàn)在各 個(gè)輸出端口中的單波長(zhǎng)下載，降低了溫度控制難度，提高了器件的響 應(yīng)速率。
2、 本發(fā)明提供的這種分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)，利用 熱光效應(yīng)對(duì)硅基納米線波導(dǎo)環(huán)形諧振器的諧振波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)各級(jí) 下載波導(dǎo)中的傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)逐級(jí)調(diào)節(jié)，通過(guò)設(shè)計(jì)合適的邏輯控制電路， 可以在任意端口輸出主信道中傳輸?shù)娜我獠ㄩL(zhǎng)。
3、 本發(fā)明提供的這種分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)，分級(jí) 濾波克服了單個(gè)可調(diào)SOI納米線波導(dǎo)環(huán)形濾波器有限的調(diào)制帶寬，使 傳輸帶寬超過(guò)調(diào)制寬度的信號(hào)也可以在各個(gè)輸出端口中輸出，超過(guò)了 單階濾波器所能調(diào)制的波長(zhǎng)范圍。
4、 本發(fā)明提供的這種分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)，波長(zhǎng)
的下載回路通過(guò)反饋波導(dǎo)同時(shí)還能完成相同波長(zhǎng)信號(hào)的上載，實(shí)現(xiàn)可 重構(gòu)的光波長(zhǎng)分插復(fù)用。


圖l是常見(jiàn)的ROADM工作原理示意圖。
圖2是基于硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)的OADM工作原理示意圖；(1) 為平行結(jié)構(gòu)，(2)為交叉結(jié)構(gòu)；A為優(yōu)化后的交叉波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
圖3是由4個(gè)微環(huán)形諧振器組成的4路單階ROADM器件工作示 意圖。
圖4是熱調(diào)制結(jié)構(gòu)截面示意圖。
圖5是基于硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)諧振器的可上下16路波長(zhǎng)的 ROADM的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是可上下16路波長(zhǎng)的ROADM的靜態(tài)工作示意圖。 圖7是可上下16路波長(zhǎng)的ROADM的動(dòng)態(tài)工作示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具 體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明利用兩階可調(diào)微環(huán)形諧振器較窄的自由頻譜寬度將入射信 號(hào)中滿足同一微環(huán)諧振條件的波長(zhǎng)進(jìn)行分階濾波，逐階降低下載波導(dǎo) 中的波長(zhǎng)數(shù)，通過(guò)兩階級(jí)聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)不同的單一波長(zhǎng)信號(hào)在不同輸 出端口的下載，信號(hào)上載則是通過(guò)與下載信道相對(duì)應(yīng)的反饋回路逐級(jí) 上載，最后實(shí)現(xiàn)信號(hào)向干路的上載，設(shè)計(jì)調(diào)制電路，調(diào)制各個(gè)微環(huán)形 諧振器的諧振波長(zhǎng)，可以實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)在不同下載端口的轉(zhuǎn)換，即干 路上任意波長(zhǎng)的信號(hào)可以在任意端口下載，上載信號(hào)可由對(duì)應(yīng)的端口 上載至干路，實(shí)現(xiàn)了ROADM的功能。
通過(guò)分階濾波降低波導(dǎo)中的波長(zhǎng)數(shù)，本發(fā)明利用了微環(huán)諧振器的 諧振波長(zhǎng)具有周期性這一性質(zhì)，即每隔一定寬度，即一個(gè)自由頻譜寬 度，就對(duì)應(yīng)一個(gè)諧振波長(zhǎng)，當(dāng)自由頻譜寬度小于干路上的頻帶寬度時(shí)， 一個(gè)微環(huán)諧振器就可以同時(shí)下載若干個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)。在第一階分波區(qū)域 通過(guò)幾個(gè)微環(huán)諧振器將干路上的信號(hào)分成若干組，每一組包含若干波 長(zhǎng)信號(hào)，將這幾組信號(hào)分別輸入第二階分波區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)有若干組微環(huán)諧振器，每一組微環(huán)諧振器處理由第一階區(qū)域輸入的一組波長(zhǎng)信 號(hào)，通過(guò)微環(huán)組將輸入的信號(hào)組分成一個(gè)個(gè)單一波長(zhǎng)的信號(hào)并輸出至 下載端口。
光通信中相鄰信道具有確定的頻譜間隔，在分級(jí)濾波結(jié)構(gòu)中，處
于同一級(jí)中的各個(gè)微環(huán)具有相同的FSR，其FSR值為信道間隔的整數(shù) 倍；同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)各下載波導(dǎo)中具有不同的波長(zhǎng)分組，要求各微環(huán)對(duì) 應(yīng)的靜態(tài)濾波波長(zhǎng)不同， 一般為通信波長(zhǎng)間隔的整數(shù)倍，這樣才能保 證對(duì)波導(dǎo)中的傳輸信道進(jìn)行有效的篩選。
根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)微環(huán)的半徑以及耦合強(qiáng)度得到特定的自由頻譜 寬度以及濾波波長(zhǎng)，每一級(jí)濾波利用微環(huán)的自由頻譜寬度對(duì)入射波長(zhǎng) 進(jìn)行一次篩選，滿足微環(huán)諧振頻率的所有波長(zhǎng)信號(hào)都被下載到下一級(jí) 濾波器的入射波導(dǎo)中，通過(guò)不斷的級(jí)聯(lián)，下級(jí)波導(dǎo)中傳輸?shù)男诺罃?shù)目 不斷減少，最后將在出射端口實(shí)現(xiàn)單一波長(zhǎng)的輸出。而通過(guò)調(diào)制可以 改變各微環(huán)的諧振波長(zhǎng)，逐級(jí)調(diào)節(jié)可以逐級(jí)改變各下載波導(dǎo)中傳輸?shù)?波長(zhǎng)分組，通過(guò)合適的邏輯控制電路，控制各個(gè)微環(huán)調(diào)制的范圍可以 實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)在各個(gè)下載端口間的轉(zhuǎn)換。
基于納米線波導(dǎo)微環(huán)諧振器的可上下16路波長(zhǎng)的ROADM的結(jié)構(gòu) 如圖5所示，它由兩階分波結(jié)構(gòu)組成。第一階分波結(jié)構(gòu)由4個(gè)自由光 譜區(qū)為4A人(AX為信道間隔)的微環(huán)諧振器組成，每個(gè)微環(huán)諧振器的 起始諧振波長(zhǎng)分別對(duì)應(yīng)不同的波長(zhǎng)組合，即通過(guò)第一階分波，、、X5、
入9和入13在第一個(gè)微環(huán)諧振器的下路端下載，X2、入6、入H)和？l,4在第二
個(gè)微環(huán)諧振器的下路端下載，、、人7、 ^和U在第三個(gè)微環(huán)諧振器的
下路端下載，"、人8、人12和、6在第四個(gè)微環(huán)諧振器的下路端下載。
通過(guò)熱光調(diào)制，最多只需將微環(huán)諧振器的諧振波長(zhǎng)調(diào)節(jié)3AX，就 可以實(shí)現(xiàn)不同的波長(zhǎng)組合在4個(gè)微環(huán)諧振器的下路端之間進(jìn)行切換， 如將第一個(gè)微環(huán)諧振器的諧振波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)調(diào)節(jié)A人，貝IJ入2、 X6、 Xw和 X14將從第一個(gè)微環(huán)諧振器的下路端下載；如將第一個(gè)微環(huán)諧振器的諧 振波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)調(diào)節(jié)2AX，貝lj人"、、^和人15將從第一個(gè)微環(huán)諧振器 的下路端下載；如將第一個(gè)微環(huán)諧振器的諧振波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)調(diào)節(jié)3zU， 則、、X8、人12和人16將從第一個(gè)微環(huán)諧振器的下路端下載；對(duì)其它的微
ii環(huán)諧振器道理也是如此。
第二階分波結(jié)構(gòu)由16個(gè)自由光譜區(qū)為5AX的微環(huán)諧振器組成，每 個(gè)微環(huán)諧振器的起始諧振波長(zhǎng)不同，通過(guò)第二階分波，第一個(gè)下路端 的4個(gè)微環(huán)諧振器分別下載^、、、人9和人13的光信號(hào)。通過(guò)熱光調(diào)制，
最多只需要調(diào)節(jié)4A人，就可以實(shí)現(xiàn)不同的波長(zhǎng)在4個(gè)微環(huán)諧振器的下
路端之間進(jìn)行切換。對(duì)于其他下路端道理也是如此。通過(guò)這樣的方式， 就可以實(shí)現(xiàn)不同的波長(zhǎng)在不同下路端下載。
由于波導(dǎo)互相交叉的情況無(wú)法避免，為了減小由于波導(dǎo)的交叉引
起的串?dāng)_、損耗等，發(fā)明人對(duì)波導(dǎo)的交叉結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，如圖2中 A結(jié)構(gòu)所示。
在波導(dǎo)交叉部分，波導(dǎo)的寬度發(fā)生了突然的變化，使波導(dǎo)內(nèi)傳輸 的光模場(chǎng)發(fā)生畸變，模場(chǎng)向外擴(kuò)散，造成對(duì)相交波導(dǎo)的串?dāng)_和對(duì)信號(hào) 本身的損耗。在波導(dǎo)交叉前設(shè)計(jì)緩慢變寬的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，將光的模場(chǎng)擴(kuò) 大，使交叉波導(dǎo)對(duì)光模場(chǎng)的影響降至最低，經(jīng)過(guò)交叉波導(dǎo)后，波導(dǎo)再 逐漸緩變回原來(lái)的寬度，光場(chǎng)又恢復(fù)回原來(lái)的模場(chǎng)分布繼續(xù)傳輸。優(yōu) 化后，每個(gè)交叉處的串?dāng)_可以忽略，每個(gè)交叉帶來(lái)的損耗可以控制在 0.02dB。
如圖5所示，本發(fā)明提供了一種分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié) 構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由輸入部分、第一階濾波區(qū)、第二階濾波區(qū)、本地下載區(qū)、 本地上載區(qū)、合束器和輸出部分構(gòu)成，各組成部分之間通過(guò)納米線波 導(dǎo)連接。
輸入部分的作用是用于將在光纖內(nèi)傳輸?shù)?6路復(fù)用光信號(hào)耦合至 納米線波導(dǎo)內(nèi)，并經(jīng)該納米線波導(dǎo)輸入至所述第一階濾波區(qū)。
第一階濾波區(qū)由四個(gè)微環(huán)構(gòu)成，其作用是對(duì)16路復(fù)用光信號(hào)進(jìn)行 初級(jí)解復(fù)用和初級(jí)選擇端口，將納米線波導(dǎo)輸入的16路復(fù)用光信號(hào)分 成四組，每一個(gè)微環(huán)下載一個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)組，每一組包括4個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)， 四個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)組分別被下載至一條納米線波導(dǎo)內(nèi)，并傳輸至第二階濾 波區(qū)。所述16路復(fù)用光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一階濾波區(qū)被解復(fù)用成4組4路復(fù) 用信號(hào)，并且通過(guò)調(diào)制第一濾波區(qū)的微環(huán)諧振波長(zhǎng)初級(jí)選擇從第二階濾波區(qū)的哪個(gè)子區(qū)域被下載，具體的下載端口由第二階濾波區(qū)確定。
第二階濾波區(qū)由四個(gè)微環(huán)組組成，每組包括四個(gè)微環(huán)，每個(gè)環(huán)負(fù) 責(zé)下載一個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)，其作用是將復(fù)用光信號(hào)完全解復(fù)用并最終確定 信號(hào)的輸出端口，實(shí)現(xiàn)16路信號(hào)的完全解復(fù)用，并通過(guò)調(diào)制第二階濾 波區(qū)微環(huán)的諧振波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)子區(qū)域內(nèi)波長(zhǎng)信號(hào)的切換。完全解復(fù)用的光 信號(hào)分別經(jīng)由一根納米線波導(dǎo)輸出至本地下載區(qū)的16個(gè)端口。
本地上載區(qū)共有16個(gè)端口，每個(gè)端口上載一個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)，該波長(zhǎng)
信號(hào)經(jīng)過(guò)微環(huán)耦合至納米線波導(dǎo)內(nèi)，并經(jīng)納米線波導(dǎo)傳輸至合束器。 合束器用于將本地上載區(qū)輸入的波長(zhǎng)信號(hào)復(fù)用至一根納米線波導(dǎo)
內(nèi)，輸出給輸出部分。該合束器為一五合一的合束器，由一個(gè)五端口
輸入一端口輸出的多模干涉耦合器實(shí)現(xiàn)。
輸出部分用于將合束器輸入的波長(zhǎng)復(fù)用信號(hào)耦合至光纖。
下面結(jié)合圖5對(duì)整個(gè)器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。光纖1輸出的光纖經(jīng)納 米線波導(dǎo)輸入端2耦合至納米線波導(dǎo)3中，經(jīng)波導(dǎo)3輸入至第一階濾 波區(qū)。
第一階濾波區(qū)由四個(gè)微環(huán)Rl、 R2、 R3、 R4組成，它們將納米線 波導(dǎo)3輸入的16路信號(hào)分成四組，每一個(gè)環(huán)下載一個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)組，每 一組包括4個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)。四個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)組分別被下載至4、 5、 6、 7納 米線波導(dǎo)內(nèi)，并傳輸至第二階濾波區(qū)。
第二階濾波區(qū)由四個(gè)微環(huán)組構(gòu)成，每一組包括四個(gè)微環(huán)，四個(gè)波 長(zhǎng)信號(hào)組被分別輸入至四個(gè)微環(huán)組，每一組內(nèi)的四個(gè)微環(huán)分別對(duì)應(yīng)一 個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)組內(nèi)的一個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)，并將對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)信號(hào)下載至下載端。
上載的信號(hào)根據(jù)不同的波長(zhǎng)由對(duì)應(yīng)的第二階分波區(qū)域的微環(huán)一一 上載至納米線波導(dǎo)內(nèi)，即從Al、 A5、 A9、 A13 口分別輸入與Rll、 R12、 R13、 R14下載波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)信號(hào)，這些信號(hào)分別被Rll、 R12、 R13、 R14上載至納米線波導(dǎo)4內(nèi)，即完成了對(duì)這四個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)的第一 次復(fù)用；同理，從A2、 A6、 AIO、 A14上載的信號(hào)分別被R21 、 R22、 R23、 R24上載至波導(dǎo)5內(nèi)，從A3、 A7、 All、 A15上載的信號(hào)分別 被R31、 R32、 R33、 R34上載至波導(dǎo)6內(nèi)，從A4、 A8、 A12、 A16上載的信號(hào)分別被R41、 R42、 R43、 R44上載至波導(dǎo)7內(nèi)。
這些上載的信號(hào)經(jīng)波導(dǎo)4、 5、 6、 7輸入至五合一合束器8，經(jīng)過(guò) 合束器后，16路上載的波長(zhǎng)信號(hào)被復(fù)用到納米線波導(dǎo)9內(nèi)，經(jīng)過(guò)輸出 端IO耦合至光纖11內(nèi)。
為了更為清楚的介紹本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)，本說(shuō)明將結(jié)合兩 個(gè)特定的實(shí)施例和該兩個(gè)實(shí)施例的2份附圖來(lái)做進(jìn)一步的說(shuō)明，這些 附圖是圖6是可上下16路波長(zhǎng)的ROADM的靜態(tài)工作示意圖；圖7 是可上下16路波長(zhǎng)的ROADM的動(dòng)態(tài)工作示意圖。
如圖6所示，波分復(fù)用的16路波長(zhǎng)信號(hào)由光纖1經(jīng)倒錐形耦合器 2輸入至納米線波導(dǎo)3，信號(hào)由3輸入第一階分波區(qū)域。器件工作于靜 態(tài)狀態(tài)下，每個(gè)環(huán)均工作在初始的諧振波長(zhǎng)上。
在第一階分波區(qū)域內(nèi)的微環(huán)FSR為4A i，設(shè)計(jì)Rl諧振于 n、、、
M卩人13，設(shè)計(jì)R2諧振于、、V 110和？114，設(shè)計(jì)R3諧振于？l3、人7、人
和X15，設(shè)計(jì)R4諧振于人4、 X8、人12禾卩^6，則經(jīng)過(guò)第一階分波后，Rl 下載？ti、 X5、人9和}113， R2下載人2、人6、 >110禾卩？1，4， R3下載人3、人7、 Xn 禾口？115， R4下載、、X8、 、2禾1]人16; 、、 X5、 M和、3經(jīng)過(guò)波導(dǎo)4，、、入6、 入10和人14經(jīng)過(guò)波導(dǎo)5，入3、人7、 Xn和入15經(jīng)過(guò)波導(dǎo)6， X4、入8、入12禾卩人16 經(jīng)過(guò)波導(dǎo)7，進(jìn)入第二階分波區(qū)域。
在第二階分波區(qū)域，^、 、、 ；19和？113由波導(dǎo)4輸入，經(jīng)過(guò)Rll、 R12、 R13和R14，設(shè)計(jì)R11諧振于^、人6、、，禾Q X16，則？i,被Rll下 載并由Dl下載至本地，設(shè)計(jì)R12諧振于人5、 X,o禾卩、5，則^被R12 下載并由D5下載至本地，設(shè)計(jì)R13諧振于、、人9和人14，則人9被R13 下載并由D9下載至本地，設(shè)計(jì)R14諧振于^、 ^和人13，則^3被R14 下載并由D13下載至本地；入2、人6、 、0禾卩？114由波導(dǎo)5輸入，經(jīng)過(guò)R21、 R22、 R23禾卩R24，設(shè)計(jì)R21諧振于、、入7和入12，則、被R21下載并 由D2下載至本地，設(shè)計(jì)R22諧振于X,、入6、 X 和？w6，則人6被R22 下載并由D6下載至本地，設(shè)計(jì)R23諧振于Xs、 ^)和人15，則、()被R23 下載并由D10下載至本地，設(shè)計(jì)R24諧振于^、人9和、4，則、4被R24 下載并由D14下載至本地；人3、 、、 Xn和？l,5由波導(dǎo)6輸入，經(jīng)過(guò)R31、R32、 R33禾BR34，設(shè)計(jì)R31諧振于^、人8和入13，則M被R31下載并 由D3下載至本地，設(shè)計(jì)R32諧振于、、、和入12，則、被R32下載并 由D7下載至本地，設(shè)計(jì)R33諧振于、、X6、人n禾卩入16，則^被R33 下載并由Dll下載至本地，設(shè)計(jì)R34諧振于^、 U禾Q人15，則^5被 R34下載并由D15下載至本地；人4、 X8、人12禾卩人16由波導(dǎo)7輸入，經(jīng)過(guò) R41、 R42、 R43和R44，設(shè)計(jì)R41諧振于入4、 ^和入14，貝U 、被R41 下載并由D4下載至本地，設(shè)計(jì)R42諧振于M、 、8和人13，則？i8被R42 下載并由D8下載至本地，設(shè)計(jì)R43諧振于人2、、和、2，則、2被R43 下載并由D12下載至本地，設(shè)計(jì)R44諧振于入,、X6、 ^ 和^6，則入16 被R44下載并由D16下載至本地。
本地用可調(diào)激光器上載信號(hào)，上載的16個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)分別對(duì)應(yīng)不同 的端口進(jìn)行上載，X"人5、 ^和^3分別由A1、 A5、 A9、 A13端口上 載，分別經(jīng)Rll、 R12、 R13和R14耦合至波導(dǎo)4內(nèi)；、、、6、 ？1,0和？114 分別由A2、 A6、 AIO、 A14端口上載，分別經(jīng)R21、 R22、 R23禾Q R24 耦合至波導(dǎo)5內(nèi)；X3、 、、 ^和？115分別由A3、 A7、 All、 A15端口上 載，分別經(jīng)R31、 R32、 R33和R34耦合至波導(dǎo)6內(nèi)；、、入8、 、2和？1'6 分別由A4、 A8、 A12、 A16端口上載，分別經(jīng)R41、 R42、 R43和R44 耦合至波導(dǎo)7內(nèi)；耦合至波導(dǎo)4、 5、 6和7內(nèi)的上載信號(hào)傳輸合束器8， 經(jīng)過(guò)8合束復(fù)用后經(jīng)納米線波導(dǎo)9傳輸至輸出端口 10，經(jīng)輸出端口 10 耦合輸出至光纖ll。
如圖7所示，16路波長(zhǎng)信號(hào)由光纖1經(jīng)倒錐形耦合器2輸入至納 米線波導(dǎo)3，信號(hào)由3輸入第一階分波區(qū)域。器件工作于動(dòng)態(tài)狀態(tài)下， Rl的諧振波長(zhǎng)調(diào)諧3AX， Rl諧振于、、X8、 ^2和^6， R2的諧振波長(zhǎng) 調(diào)諧zU， R2諧振與人3、人7、人ii禾卩人is， R3的諧振波長(zhǎng)調(diào)諧2AX， R3 諧振于X" X5、人9和？113， R4的諧振波長(zhǎng)調(diào)諧2AX， R4諧振于、、人6、 入10和、4，經(jīng)過(guò)第一階分波后，Rl下載A4、 X8、人12和、6， R2下載入3、 人7、入n和、s， R3下載？i,、 X5、 ？19和入13， R4下載、、人6、 ？110禾口？114;入4、
入8、 ^2和^6經(jīng)過(guò)波導(dǎo)4，、、人7、人u和、5經(jīng)過(guò)波導(dǎo)5， ？H、 X5、 ^和 入13經(jīng)過(guò)波導(dǎo)6， 、、 X6、 、o和、4經(jīng)過(guò)波導(dǎo)7，進(jìn)入第二階分波區(qū)域。
在第二階分波區(qū)域，入4、 X8、 ^2禾13^6由波導(dǎo)4輸入，經(jīng)過(guò)Rll、
15R12、 R13和R14， Rll不調(diào)諧，Rll諧振于、、、、、,和入16，貝'j入16 經(jīng)Rll下載并經(jīng)過(guò)D1下載至本地，R12調(diào)諧2AX， R12諧振于 i2、 17 和^2，則^2經(jīng)R12下載并經(jīng)過(guò)D5下載至本地，R13調(diào)諧4AX， R13 諧振于人3、 、8和M3，則人8經(jīng)R13下載并經(jīng)過(guò)D9下載至本地，R14 調(diào)諧AX， R14諧振于、、人9和人14，則、經(jīng)R14下載并經(jīng)過(guò)D13下載 至本地；、、人7、 Xu禾B^5由波導(dǎo)5輸入，經(jīng)過(guò)R21、 R22、 R23禾B R24， R21調(diào)諧A i， R21諧振于入3、入8和？113，則人3被R21下載并由D2下載 至本地，R22不調(diào)諧，R22諧振于？n、 X6、 、jm16，則人n經(jīng)R22下 載并經(jīng)過(guò)D6下載至本地，R23不調(diào)諧，R23諧振于、、；^和？115，則 m5被R23下載并由D10下載至本地，R24調(diào)諧3AX， R24諧振于諧振 于、、、和X12，貝U 、被R24下載并由D14下載至本地；？n、人5、入9 和、3由波導(dǎo)6輸入，經(jīng)過(guò)R31、 R32、 R33和R34， R31調(diào)諧2M， R13諧振于人s、、()和人15，則、被R31下載并由D3下載至本地，R32 調(diào)諧A人，R32諧振于、、、8和？113，則^3被R32下載并由D7下載至 本地，R33調(diào)諧3A人，諧振于、、M和、4貝ij i9被R33下載并由Dll 下載至本地，R34調(diào)諧AX， R34諧振于、、、、 ^和、6，則^被R34 下載并由D15下載至本地；入2、 X6、 、o和？i"由波導(dǎo)7輸入，經(jīng)過(guò)R41、 R42、 R43和R44， R41不調(diào)諧，R41諧振于、、M口 W則人i4被R41 下載并由D4下載至本地，R42調(diào)諧2AX， R42諧振于、、人10禾卩人15， 則、o被R42下載并由D8下載至本地，R43不調(diào)諧，R43諧振于人2、、 和人12，則、被R43下載并由D12下載至本地，R44不調(diào)諧，R44諧振 于入,、人6、 ^和？116，則？i6被R44下載并由D16下載至本地。
本地用可調(diào)激光器上載信號(hào)，上載的16個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)分別對(duì)應(yīng)不同 的端口進(jìn)行上載，X16、人12、 ^和人4分別由A1、 A5、 A9、 A13端口上 載，分別經(jīng)Rll、 R12、 R13和R14耦合至波導(dǎo)4內(nèi)；X3、 Xh、 ^5和？17 分別由A2、 A6、 AIO、 A14端口上載，分別經(jīng)R21、 R22、 R23禾B R24 耦合至波導(dǎo)5內(nèi);人5、入13、人9和^分別由A3、 A7、 All、 A15端口上 載，分別經(jīng)R31、 R32、 R33和R34耦合至波導(dǎo)6內(nèi)；X14、 X1()、人2和人6 分別由A4、 A8、 A12、 A16端口上載，分別經(jīng)R41、 R42、 R43和R44 耦合至波導(dǎo)7內(nèi)；耦合至波導(dǎo)4、5、6和7內(nèi)的上載信號(hào)傳輸合束器8，經(jīng)過(guò)8合束復(fù)用后經(jīng)過(guò)納米線波導(dǎo)9傳輸至輸出端口 10，由輸出端口
lO耦合輸出至光纖ll。
由上所述，根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)要求對(duì)微環(huán)進(jìn)行熱調(diào)諧，可以實(shí)現(xiàn)任
意波長(zhǎng)到任意端口的ROADM性能。
雖然參照上述實(shí)施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解本發(fā)明 并不限于所公開的實(shí)施例，對(duì)于本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可對(duì)其 形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種改變。本發(fā)明意欲涵蓋所附權(quán)利要求書的精神和 范圍內(nèi)的各種變形。
權(quán)利要求
1、一種分多階實(shí)現(xiàn)16信道的可重構(gòu)光插分復(fù)用器ROADM結(jié)構(gòu)，其特征在于，該ROADM結(jié)構(gòu)由輸入部分、第一階濾波區(qū)、第二階濾波區(qū)、本地下載區(qū)、本地上載區(qū)、合束器和輸出部分構(gòu)成，各組成部分之間通過(guò)納米線波導(dǎo)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述輸入部分用于將在光纖內(nèi)傳輸?shù)?6路復(fù)用光信號(hào)耦 合至納米線波導(dǎo)內(nèi)，并經(jīng)該納米線波導(dǎo)輸入至所述第一階濾波區(qū)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述第一階濾波區(qū)由四個(gè)微環(huán)構(gòu)成，用于對(duì)16路復(fù)用光 信號(hào)進(jìn)行初級(jí)解復(fù)用和初級(jí)選擇端口，將納米線波導(dǎo)輸入的16路復(fù)用 光信號(hào)分成四組，每一個(gè)微環(huán)下載一個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)組，每一組包括4個(gè) 波長(zhǎng)信號(hào)，四個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)組分別被下載至一條納米線波導(dǎo)內(nèi)，并傳輸 至第二階濾波區(qū)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述16路復(fù)用光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一階濾波區(qū)被解復(fù)用成4組 4路復(fù)用信號(hào)，并且通過(guò)調(diào)制第一濾波區(qū)的微環(huán)諧振波長(zhǎng)初級(jí)選擇從第 二階濾波區(qū)的哪個(gè)子區(qū)域被下載，具體的下載端口由第二階濾波區(qū)確 定。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述第二階濾波區(qū)由四個(gè)微環(huán)組組成，每組包括四個(gè)微 環(huán)，每個(gè)環(huán)負(fù)責(zé)下載一個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)，用于將復(fù)用光信號(hào)完全解復(fù)用并 最終確定信號(hào)的輸出端口，實(shí)現(xiàn)16路信號(hào)的完全解復(fù)用，并通過(guò)調(diào)制 第二階濾波區(qū)微環(huán)的諧振波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)子區(qū)域內(nèi)波長(zhǎng)信號(hào)的切換。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述完全解復(fù)用的光信號(hào)分別經(jīng)由一根納米線波導(dǎo)輸出 至本地下載區(qū)的16個(gè)端口。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述本地上載區(qū)共有16個(gè)端口，每個(gè)端口上載一個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)，該波長(zhǎng)信號(hào)經(jīng)過(guò)微環(huán)耦合至納米線波導(dǎo)內(nèi)，并經(jīng)納米線波導(dǎo)傳 輸至合束器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述合束器用于將本地上載區(qū)輸入的波長(zhǎng)信號(hào)復(fù)用至一 根納米線波導(dǎo)內(nèi)，輸出給輸出部分。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述合束器為一五合一的合束器，由一個(gè)五端口輸入一 端口輸出的多模干涉耦合器實(shí)現(xiàn)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分多階實(shí)現(xiàn)16信道的ROADM結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述輸出部分用于將合束器輸入的波長(zhǎng)復(fù)用信號(hào)耦合至 光纖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分多階實(shí)現(xiàn)16信道的可重構(gòu)光插分復(fù)用器(ROADM結(jié)構(gòu))，該ROADM結(jié)構(gòu)由輸入部分、第一階濾波區(qū)、第二階濾波區(qū)、本地下載區(qū)、本地上載區(qū)、合束器和輸出部分構(gòu)成，各組成部分之間通過(guò)納米線波導(dǎo)連接。本發(fā)明利用微環(huán)形諧振器的自由頻譜寬度具有一定的寬度，對(duì)多路入射波長(zhǎng)進(jìn)行分階濾波，使各下載波導(dǎo)中所傳播的波長(zhǎng)數(shù)逐級(jí)減少，最終實(shí)現(xiàn)在各個(gè)輸出端口中的單波長(zhǎng)下載，降低了溫度控制難度，提高了器件的響應(yīng)速率。
文檔編號(hào)H04J14/02GK101552648SQ20081010322
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者劉育梁, 磊 張, 林 楊, 耿敏明, 賈連希 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所